Hace unos días un ingeniero preguntó sobre la selección de lubricantes para rodamientos. Los fabricantes de lubricantes proporcionaron una multitud de indicadores de rendimiento, pero el significado detrás de estos parámetros no estaba claro.
Hoy discutiremos los parámetros básicos y su significado para los lubricantes para rodamientos de motores.
Lubricación de rodamientos
En cuanto a la lubricación de rodamientos, existen lubricantes sólidos, lubricantes líquidos y grasas lubricantes. Para los motores, la lubricación con grasa es la más utilizada. Los motores grandes pueden usar aceite para lubricación y los motores para algunos propósitos especiales pueden usar lubricantes sólidos.
En este contexto, nos centraremos principalmente en los parámetros relacionados con la lubricación con grasa.
1. Lubricación con grasa
Generalmente, la grasa lubricante consta de un agente espesante, aceite base y aditivos. Los parámetros asociados a estos componentes constituyen las principales características de la grasa.
Desde el punto de vista de los componentes, la grasa tiene varios parámetros, incluidas las propiedades físicas y químicas. Sin entrar en detalles sobre cada parámetro, aquí nos centramos en varios comúnmente utilizados en la lubricación de rodamientos de motores: punto de fuga, penetración y viscosidad del aceite base.
En el diseño de motores, el rendimiento de la lubricación con grasa se calcula a través de la viscosidad del aceite base, mientras que la idoneidad de la grasa se evalúa desde las perspectivas del punto de goteo y la penetración.
(1) Punto de caída
A medida que aumenta la temperatura, la grasa lubricante se ablanda. El punto de goteo se define como la temperatura a la que la primera gota (o columna) de líquido sale del recipiente experimental cuando la grasa lubricante se calienta en condiciones específicas. Los métodos de prueba para el punto de caída incluyen:
1)GB/T270
2) GB/4929, ASTM D566, ISO2167
3) GB3498, ASTM D2665
Si está interesado, puede buscar estos métodos específicamente. Los detalles no se ampliarán aquí. Para los ingenieros de motores, la importancia práctica del punto de goteo a la hora de elegir la grasa lubricante es la de un límite de temperatura.
Generalmente, la temperatura máxima de uso de la grasa lubricante debe ser entre 30 y 50 grados más baja que el punto de goteo. Para escenarios de baja velocidad, la temperatura máxima de uso de la grasa lubricante debe ser entre 15 y 30 grados más baja que el punto de goteo. (Las definiciones de alta y baja velocidad se introducirán en artículos relacionados con la velocidad de rotación).
Aplicar el punto de goteo directamente como temperatura máxima de uso de la grasa generalmente es inapropiado.
Algunos fabricantes proporcionan directamente el rango de temperatura de trabajo de la grasa lubricante, lo que resulta más útil para los ingenieros de motores a la hora de elegir. Es importante tener en cuenta que no basta con elegir una grasa lubricante dentro del rango de punto de goteo. La selección final también debe incluir consideraciones y cálculos de viscosidad.
(2) Penetración
La penetración, también conocida como penetración de cono, es una medida de la viscosidad de las grasas y aceites, es decir, su grado de dureza o suavidad. La penetración se refiere a la profundidad a la que cae una muestra en forma de cono bajo condiciones específicas de carga, tiempo y temperatura. La unidad de medida es 0,1 mm. Cuanto mayor sea la penetración, más blanda será la grasa o el aceite y viceversa.
La penetración se puede medir utilizando GB/T269-91. La norma internacional equivalente es ISO/DIS2173.
Existen claras diferencias entre penetración funcional y no funcional. Se utiliza principalmente para probar la estabilidad de grasas y aceites bajo carga. Esto se logra comparando la penetración antes y después de que las grasas y aceites entren en acción.
La penetración se divide en nueve grados:
| Clasificación de viscosidad NGLI | Clasificación de viscosidad JIS | Rango de penetración |
| No 000 | No 000 | 445~475 |
| No 00 | No 00 | 440~430 |
| #0 | #0 | 355~385 |
| #1 | #1 | 310~340 |
| #2 | #2 | 265~295 |
| Numero 3 | Numero 3 | 220~250 |
| #4 | #4 | 175~205 |
| Número 5 | Número 5 | 130~160 |
| Número 6 | Número 6 | 85~115 |
Normalmente, la grasa lubricante utilizada en los cojinetes de los motores eléctricos es de grado 2 o 3, aunque rara vez se utilizan otros grados. La selección de grados de grasa se tratará específicamente en artículos posteriores.
(3) Viscosidad de la grasa del aceite base
La grasa se compone de un espesante (base de jabón), aceite base y aditivos. El aceite base es particularmente importante. Existen muchos parámetros del aceite base, entre los cuales el más importante para los ingenieros de motores es la viscosidad del aceite base.
Esta viscosidad es un indicador de la fricción dentro del lubricante. Sin aditivos, cuanto mayor sea la viscosidad, mayor será la resistencia de la película de aceite y menor la fluidez. Los métodos de cálculo detallados se presentarán más adelante.
El texto anterior describe sólo los tres indicadores más críticos para la lubricación de los cojinetes del motor. De hecho, existen muchos otros indicadores para la lubricación de cojinetes de motores eléctricos, como el índice de viscosidad, el punto de inflamación, el punto de fluidez, etc.
Según mi experiencia práctica, dominar la aplicación de los tres indicadores anteriores puede resolver más de la mitad de los problemas de selección de lubricantes que enfrentan los ingenieros de motores.
